宋年松++李杰++宋磊++汪潤貴
摘 要:高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的有機組成部分,在生產(chǎn)用電以及居民用電方面都有著十分重要的作用,但是,在雷雨天氣,雷電就會影響到高壓輸電線路的正常運行,在這種背景下,分析高壓輸電線路的防雷技術(shù)對于保障高壓輸電線路的安全運行,對人們用電安全性和穩(wěn)定性有著重要的作用。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 高壓輸電線路 防雷
中圖分類號:TM72 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)08(b)-0071-01
1 高壓輸電線路防雷的重要意義
高壓輸電線路是電力系統(tǒng)運行的主動脈,起著連接用戶與變電站的作用,高壓輸電線路的運行狀態(tài)對于供電可靠性與安全性有著直接的影響。一般情況下,高壓輸電電路都設(shè)置在空曠的野外區(qū)域,有著縱橫交錯、走線長的特征,因此,在遇到雷雨天氣后,高壓輸電線路很容易遭到雷擊的影響,一旦發(fā)生雷擊,高壓輸電線路就會出現(xiàn)保護跳閘,這就會影響整個電力系統(tǒng)的安全運行。
此外,雷擊電流也會通過輸電線路破壞到供電設(shè)備,這就會給電力企業(yè)帶來絕大的損失,在電力系統(tǒng)之中,高壓輸電線路對于絕緣性的要求是最高的,第二就是變電所,如果缺乏完善的保護,供電系統(tǒng)運行的可靠性就會遭受到不良的影響。因此,對高壓輸電線路進行防雷保護不但能夠防止線路受到破壞,也會提升系統(tǒng)運行的安全性,降低雷擊對于供電系統(tǒng)的危害,因此,做好高壓輸電線路的防雷保護工作有著重大的現(xiàn)實意義。
在設(shè)計防雷措施時,必須要綜合分析高壓輸電電路的運行狀態(tài)、地形特點、地貌特征以及土壤電阻率等條件,綜合各項因素進行選擇,降低高壓輸電線路運行的雷擊跳閘率,提升總體的防雷性能。
2 高壓輸電線路受到雷擊的原因分析
2.1 桿塔問題
輸電線路水泥桿塔多使用鋼筋混凝土接地方式,在雷雨天氣,雷電就會通過鋼筋傳導(dǎo)到地下,這就很容易導(dǎo)致桿塔發(fā)生爆裂,特別是在桿塔本身具有裂縫的情況下,爆裂事件的發(fā)生率更高。為了降低雷擊對于電力系統(tǒng)運行的不良影響,在進行設(shè)計時,必須要選擇質(zhì)量過硬的桿塔。
2.2 保護角度問題
如果保護角度過大,也會影響高壓輸電線路的防雷效果,有關(guān)規(guī)范中指出,在對220 kV及以上輸電線路設(shè)置避雷保護措施,需要將保護角度控制在20°以下,但是,由于各種因素的影響,很多高壓輸電線路保護角度并不理想,這也會增加雷擊概率。
2.3 絕緣子的問題
我國的防雷規(guī)范對于高壓輸電線路的絕緣子有確切的規(guī)定,嚴(yán)禁在雷擊高發(fā)區(qū)域安裝絕緣子,但是,很多設(shè)計人員并未考慮到這一問題,這就給高壓輸電線路的運行埋下安全隱患。
2.4 接地裝置的問題
接地裝置的降阻與腐蝕也是引起高壓輸電線路雷擊問題的重要誘因,有關(guān)調(diào)查顯示,在很多地區(qū),接地引下線腐蝕情況嚴(yán)重,如果未及時的改善,就會增加高壓輸電電路的雷擊概率。
3 高壓輸電電路的防雷措施
3.1 科學(xué)規(guī)劃線路走向
大自然的氣候環(huán)境雖然變化無窮,但是有一些規(guī)律能夠遵循,在設(shè)計防雷計劃時,就需要將地勢因素、地形因素與具體的工作經(jīng)驗進行有機結(jié)合,找出容易遭受雷擊的區(qū)域,這些區(qū)域多為河谷地區(qū)、風(fēng)口位置、峽谷位置、森林、水庫。在設(shè)計防雷計劃時,需要避開這些區(qū)域,如果實在難以規(guī)避,就應(yīng)該科學(xué)的設(shè)置防雷保護措施。
3.2 安裝好避雷針
安裝避雷針是最常見的防雷措施,但是,如果安裝了避雷針就會在一定程度上增加高壓輸電線路的雷擊概率,且避雷針保護范圍也相對較小,基于這一因素,在安裝避雷針時,必須要綜合考慮高壓輸電線路的實際情況,防止由于感應(yīng)雷擊因素給高壓輸電線路造成損害。
3.3 設(shè)置避雷線或者避雷器
如果在高壓輸電線路中設(shè)置避雷線或者避雷器,那么在發(fā)生雷擊時,電流就會分別進入地下和相鄰桿塔,在電流超過定值時,避雷線和避雷器就可以起到很好的分流效果,與此同時,在分流耦合作用的影響下,導(dǎo)線電位就會得到提升,此時,絕緣子也不會發(fā)生閃絡(luò),這就可以起到良好的防雷效果。一般情況下,避雷線或者避雷器需要設(shè)置在易受到雷擊的區(qū)域之中,在安裝時,還要綜合考慮到具體的地形情況、線路運行狀況與雷擊跳閘情況。
3.4 做好線路絕緣工作
在高壓輸電線路之中,部分地段為大跨越式高桿塔,此類高壓輸電線路受到雷擊的概率也相對較大,在雷雨天氣中,由于大跨越式高桿塔電位較高,因此,感應(yīng)電壓數(shù)值也會高于其他的高壓輸電線路,為了降低跳閘率,可以在適當(dāng)增加絕緣長度,也可以應(yīng)用更多的絕緣子片數(shù)。
3.5 設(shè)置消雷器
消雷器是一種新型防雷裝置,這一裝備在我國高壓輸電線路中的應(yīng)用歷史并不長,但是也取得了理想的運行效果,雖然關(guān)于消雷器運行理論的研究還不夠深入,但是,消雷器在實際的應(yīng)用過程中確實可以起到理想的防雷作用,其保護范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于避雷針,因此,也逐漸的被社會大眾接受。
3.6 應(yīng)用新型防雷技術(shù)
在電力技術(shù)的發(fā)展下,也出現(xiàn)了大量的新型防雷措施,主要有幾個類型:(1)增加避雷器數(shù)量。對于雷電活動頻繁或者接地電阻存在困難的區(qū)域,可以增加避雷器數(shù)量,近些年來,GE公司與AEP公司研發(fā)出了一系列新型避雷器,取得了良好的應(yīng)用效果。(2)降低接地電阻。如果可以有效降低接地電阻,就可以防止桿塔電位的升高,采取該種措施再應(yīng)用避雷線即可取得理想的防雷效果。(3)設(shè)置耦合地線。為了提升高壓輸電線路的防雷效果,降低線路跳閘發(fā)生率,可以設(shè)置好耦合地線,特別是在地質(zhì)環(huán)境不好或者接地電阻較大的情況下,設(shè)置耦合地線可以很好的分流電流,從而提升高壓輸電線路的抗雷擊能力。
在應(yīng)用新型防雷技術(shù),需要根據(jù)高壓輸電線路的實際情況進行選擇,為此,工作人員必須要做好考察工作,提升防雷技術(shù)應(yīng)用的針對性。舉例來說,對于接地電阻較高的桿塔,工作人員在進行實地考察后,就可以靈活采取避雷針、避雷器的防雷措施。同時,在進行防雷改造時,工作人員需要對高壓輸電線路的電壓值與接地電阻值進行分析,在此基礎(chǔ)上合理設(shè)置避雷器與避雷針,只有堅持針對性的改造原則,才能夠有效提升高壓輸電線路的防雷效果。
4 結(jié)語
總而言之,在電力企業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟水平的進步之下,人們對于用電安全性和穩(wěn)定性的要求也越來越高,高壓輸電線路的防雷技術(shù)也取得了一定的成果,但是,與發(fā)達國家相比而言,這些防雷技術(shù)還存在一些弊端,在未來階段下,需要加強對新技術(shù)的研究,根據(jù)高壓輸電線路的地理位置與運行情況合理的選擇防雷技術(shù),這樣才能夠有效提升高壓輸電線路的防雷效果。
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